過熱溫度和冷卻歷史過程對AZ系列鎂合金鑄態(tài)組織的影響.pdf

1、為獲得組織細(xì)小均勻的鎂合金鑄坯，本文對鎂合金熔鑄過程中的過熱處理和冷卻過程對凝固組織的影響規(guī)律及機(jī)理展開研究。針對常用的AZ31、AZ61、AZ91合金，采用熔化-凝固方法，通過控制熔體溫度、冷卻速度得到不同的凝固組織，通過金相顯微鏡、掃描電鏡及能譜分析合金凝固組織結(jié)構(gòu)及微區(qū)成分，利用顯微硬度計(jì)測試合金硬度，找出了熔體過熱度、冷卻歷史對鑄坯的組織性能及Al、Zn合金元素的成分分布影響規(guī)律。主要內(nèi)容包括：過熱溫度對不同鋁含量AZ系列各合金

2、的鑄態(tài)組織及顯微硬度的影響；冷卻歷史對AZ系列鎂合金鑄態(tài)組織中一次枝晶和二次枝晶間距以及顯微硬度的影響規(guī)律。
　　 將AZ31、AZ61和AZ91合金分別經(jīng)最高加熱溫度為750℃、800℃、850℃、900℃和950℃的過熱處理研究，結(jié)果表明，隨Al含量的增加，AZ系列鎂合金的鑄態(tài)組織中一次枝晶間距和二次枝晶間距減小，二次枝晶更短而致密，合金顯微硬度增加，顯微硬度更均勻。經(jīng)不同過熱溫度處理的凝固合金，Al、Zn元素濃度從結(jié)晶中心

3、至一次枝晶間隙沿一次枝晶半徑方向均逐漸增加，隨著過熱度的增加，鑄態(tài)組織中一次枝晶間距和二次枝晶間距減小，成分偏析減弱，顯微硬度增加。為細(xì)化組織和減少成分偏析，AZ系列的最佳過熱溫度為900℃。
　　 對AZ61合金分別在高溫熔體階段、凝固階段和凝固完成階段采用不同冷速獲得的凝固組織進(jìn)行研究，比較其枝晶間距和顯微硬度，結(jié)果表明，高溫熔體階段的冷卻速率變化對鑄態(tài)組織的影響最大。用統(tǒng)計(jì)的方法擬合了一次枝晶間距和二次枝晶間距與冷卻速率之

4、間依存的經(jīng)驗(yàn)公式，得到的經(jīng)驗(yàn)公式如下：
　　 AZ61凝固階段一次枝晶間距與冷卻速率的關(guān)系式：y=121.04x-0.2618；
　　 AZ61凝固階段二次枝晶間距與冷卻速率的關(guān)系式：y=10.682x-0.0799；
　　 AZ61凝固完成階段一次枝晶間距與冷卻速率的關(guān)系式：y=122.81x-0.2033；
　　 AZ61凝固完成階段二次枝晶間距與冷卻速率的關(guān)系式：y=9.8276x-0.1079。<